Michiganin yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan tutkijoiden ja heidän kollegoidensa tekemä uusi havainto saattaa tuoda tämän ymmärryksen lähemmäksi – ja voisi auttaa parempien hoitojen löytämisessä.
Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa työryhmä raportoi, että tavallisen Staphylococcus aureus -bakteerin tuottama toksiini — joka tunnetaan yleisesti nimellä ”stafylokokki” — saa immuunijärjestelmän solut ihossa reagoimaan tavalla, joka tuottaa ekseeman kaltaista ihottumaa.
Stafylokokki-bakteerien vapauttama deltatoksiiniksi kutsutun molekyylin vapautuminen aiheutti ihossa oleville, immuunijärjestelmään liittyville syöttösoluille pienen pienten rakeiden vapautumisen, jotka aiheuttavat tulehduksen. Tätä ei kuitenkaan tapahtunut, kun iho altistettiin stafylokannoille, joista puuttui delta-toksiinin geeni.
Tämä yhteys tietyn S. aureus -bakteerin toksiinin ja mastosolujen degranulaation välillä viittaa hyvin spesifiseen mekanismiin, vaikkakaan se ei riitä osoittamaan, että stafylokokki-bakteereista peräisin oleva delta-toksiini itsessään aiheuttaisi ekseemaa, sanoo vanhempi kirjoittaja ja U-M:n professori Gabriel Nunez, M.D. Myös geneettisellä haavoittuvuudella on todennäköisesti merkitystä, hän sanoo.
Löydös tehtiin hiirillä, joten on liian aikaista sanoa, että sama vaikutus esiintyy ihmisillä, jotka kärsivät ekseemasta, jota kutsutaan myös atooppiseksi ihottumaksi. Tutkijat löysivät kuitenkin merkittäviä määriä stafylokokki-deltatoksiinia ihottumaa sairastavilta potilailta otetuista ihonäytteistä.
Nunez, johtava kirjoittaja Yuumi Nakamura, M.D., Ph.D., toisena kirjoittajana Naohiro Inohara, Ph.D., ja heidän kollegansa toivovat, että heidän löydöksensä tarjoaa uuden väylän kehittää hoitoja, joilla voidaan auttaa niitä 15-30 prosenttia lapsista ja 5 prosenttia aikuisista, joilla on ekseema.
Jotkut – myös potilaat – ovat aiemmin huomanneet, että ekseemapotilaat, jotka käyttävät antibiootteja muihin sairauksiin, kokevat ekseemaoireiden lievittyvän. Antibiooteilla on kuitenkin monia haittapuolia ekseeman kaltaisen kroonisen sairauden pitkäaikaishoitona — ennen kaikkea uhka siitä, että ne edistävät jo ennestään vakavaa moniresistentin Staphylococcus aureus -bakteerin eli MRSA:n esiintymistä.
Tutkimusta rahoitti Kansallinen terveysinstituutti (National Institutes of Health), ja siihen osallistui NIH:n tutkijoita, jotka tutkivat S. aureusta. Nunez toteaa, että ensimmäinen vihje yhteydestä tuli täysin sattumalta, satunnaisena löydöksenä heidän tekemässään mastosolututkimuksessa, joka ei liittynyt asiaan. He keskittyivät vähän tunnettuun delta-toksiiniin ja alkoivat tutkia sen voimaa provosoida syöttösoluja aiheuttamaan tulehdusta.
”Tiedämme, että 90 prosentilla potilaista, joilla on atooppinen ihottuma, jota kutsutaan myös ekseemaksi, on stafylokokki-bakteereja havaittavissa iholla”, sanoo Nunez, joka on akateemisen patologian Paul de Kruif -professori. ”Mutta tähän asti ei ole epäilty, että osuus olisi ensisijainen, koska selkeää mekanistista yhteyttä ei ole ollut. Nyt meillä on todisteita siitä, että kyseessä voi todellakin olla suora yhteys.”
Haasteena on hänen mukaansa testata tapoja estää delta-toksiinin vaikutukset, jotta syöttösolut eivät provosoituisi ja tulehdusta ei syntyisi – mutta tehdä se tavalla, joka ei aiheuta resistenttien bakteerien kehittymistä.
Jos tutkijat löytävät esimerkiksi syöttösolujen reseptorin, johon delta-toksiini sitoutuu, he voivat ehkä kehittää reseptorin salpaajan. Ja tutkijat toivovat voivansa tutkia ihmisten ekseemapotilaita nähdäkseen, onko delta-toksiinilla sama rooli kuin hiirillä.
Seuraus alkuperään
Uuden löydön jännittävästä haasteesta osa on Nunezin mukaan yksinkertaisesti se, että opitaan lisää siitä, mitä delta-toksiini tekee ja miksi bakteerit tuottavat sitä.
Tätä bakteeria on joka puolella maailmassa, mutta delta-toksiinista tiedetään vain hyvin vähän, Nunez kertoo. ”Bakteerit eivät todennäköisesti tuota sitä aiheuttaakseen tautia, vaan ne tuottavat sitä vastauksena naapuribakteerien määrän lisääntymiseen – tätä kutsutaan quorum sensingiksi.”
Toksiinin geeniä säädellään solupolulla, joka on vastuussa S. aureuksen virulenssista eli kyvystä aiheuttaa tauteja. Stafibakteerit saattavat tuottaa delta-toksiinia tappaakseen muita kilpailevia bakteereja, jotka asuvat iholla – myös hyvänlaatuisia ja hyödyllisiä bakteereja.
Toksiini saattaa siis liittyä tällaiseen ”taisteluun” mikroskooppisten organismien välillä, jotka taistelevat kapeasta paikasta isäntäkehossa. ”Ehkä isäntä – ihminen – joutuu mukaan sodan keskelle”, Nunez arvelee. ”Ja ekseema on delta-toksiinitekijää tuottavien bakteerien sivullinen vahinko, joka aiheuttaa kolonisaatiota ja pahentaa isännän syöttösoluja.” Tämän selvittämiseksi tarvitaan lisätutkimuksia.
Tämmöinen tutkimus on U-M:n uuden Host Microbiome Initiative -aloitteen tarkoitus. Nunez on yksi kymmenistä monien tieteenalojen U-M:n tiedekunnista, jotka ovat kokoontuneet tutkimaan bakteerien ja muiden mikroskooppisten organismien sekä ihmiskehon ja sairauksien eri osa-alueiden välistä vuorovaikutusta. Lääketieteellisen tiedekunnan strategisen tutkimusaloitteen uuden rahoituksen avulla he vauhdittavat tutkimustaan tulevina kuukausina ja vuosina.